长链非编码RNA lnc-AEMBC结合HNRNP H1促进乳腺癌转移的作用机制研究

Long noncoding RNA (lncRNA) plays an important role in tumor invasion and metastasis. In previous study, we used transcriptome high-throughput sequencing to screen differentially expressed lncRNA in metastatic breast cancer tissues. And we found a lncRNA that was significantly overexpressed in metastatic breast cancer and named it as lnc-AEMBC. The results showed that lnc-AEMBC located in the nucleus, bound to HNRNP H1 protein and might promote breast cancer metastasis by regulating the splicing of ERBB2 and RON, and then activating the PI3K signaling pathway. Based on these data, we plan to identify the effects of lnc-AEMBC on the metastasis of breast cancer in vivo and clarify the regulatory mechanism of lnc-AEMBC/HNRNP H1 protein complex on downstream signaling pathway. Moreover, by identifying the transcription factors that bind to the promoter of lnc-AEMBC, we would try to elucidate the upstream mechanism to regulate lnc-AEMBC expression. The study is expected to reveal the novel metastasis-related lncRNA and elucidate the mechanism of lnc-AEMBC in promoting breast cancer metastasis.

长链非编码RNA(lncRNA)在肿瘤浸润、转移中发挥重要作用。前期工作中，我们利用lncRNA芯片进行转录组高通量测序，筛选转移组乳腺癌中差异表达的lncRNA，发现了一个转移组乳腺癌中显著高表达的lncRNA，命名为lnc-AEMBC。并发现lnc-AEMBC定位于细胞核，可与HNRNP H1蛋白结合，并可能通过调控ERBB2和RON的剪接、激活PI3K信号通路，促进乳腺癌转移。在此基础上，本研究拟验证lnc-AEMBC在荷瘤裸鼠体内对乳腺癌转移的作用,阐明lnc-AEMBC/HNRNP H1蛋白复合体调控的下游信号通路。同时，鉴定与lnc-AEMBC启动子区结合的转录因子，阐释lnc-AEMBC表达升高的上游调控机制。该研究有望发现新的、转移相关lncRNA，阐明lnc-AEMBC促进乳腺癌转移的作用机制。

乳腺癌已成为全球最常见的恶性肿瘤，位居女性癌症发病率和死亡率之首，严重威胁着女性的生命健康。然而，目前人类对乳腺癌发生发展的确切机制尚未明了。越来越多的证据表明，致癌信号通路参与能量调节和物质合成代谢，以满足肿瘤的快速增殖和扩散的需求、进而促进肿瘤转移。. 本研究通过lncRNA表达谱基因芯片、lncRNA高通量测序筛选出与乳腺癌转移显著相关的lncRNA lnc-AEMBC（HOXC-AS3）。通过一系列体外功能学实验证明了HOXC-AS3在体内外对乳腺癌能量代谢、浸润和浸润能力的促进作用。上游调控机制研究中，使用用双荧光素酶实验、生物学软件预测、RT-qPCR和染色质免疫共沉淀实验（CHIP实验）最终确定了参与上调HOXC-AS3表达的转录因子，并充分验证了HOXC-AS3/miR-1224-5p/SP1的内源性竞争RNA（ceRNA）调控机制。关于HOXC-AS3下游调控机制的研究，通过ChIRP-质谱分析（ChIRP-MS）、 ChIRP-western blotting、荧光原位杂交（FISH）和RIP实验鉴定HOXC-AS3直接结合的靶蛋白以及和靶蛋白之间精确结合部位，并通过Western blotting、免疫共沉淀（CO-IP）实验技及小鼠异种移植瘤模型术进一步在体内外确定了HOXC-AS3/SIRT6蛋白复合体下游调控机制。同时，我们设计并合成了一段被锁核酸（LNA）和生物素修饰的与HOXC-AS3互补配对且能够靶向并遏制其与SIRT6蛋白结合的寡核苷酸链。其能够靶向 HOXC-AS3与SIRT6的结合位点以阻断HOXC-AS3发挥下游的调节功能。本研究对HOXC-AS3调控乳腺癌能量代谢、进而促进乳腺癌转移分子机制进行了深入探索。我们设计并合成了能够特异性阻断HOXC-AS3功能的带有索核酸和生物素标记的寡核苷酸链，可以在体内外有效的抑制乳腺癌浸润、转移，表明HOXC-AS3是一个潜在的治疗靶点。. 研究期间，受本课题资助，共发表通讯作者SCI论文11篇（其中中科院I区3篇，中科院II区3篇)，培养研究生7名，获批发明专利1项，获评山东省泰山学者特聘教授1人、中国研究型医院研究型人才1人。